Шестиколесный покоритель красных пустынь, один из самых успешных роботов NASA – марсоход «Opportunity» последний раз связывался с Землей.

Марсоход, выключив все энергоемкие устройства, застыл на краю обрыва – кратера Индевор , посреди пыльной бури, обдуваемый сухим ветром, несущим по мертвой поверхности красную пыль. Находясь в этом неуютном и холодном мире уже более 14 лет, «Opportunity» всегда поддерживал связь с Центром управления миссией. Однако нынешняя пыльная буря оказалась настолько мощной, что марсоходу пришлось перейти в режим экономии энергии и остаться в полном одиночестве на холодном ветру. «Opportunity» находится в спящем режиме с 10 июня, когда концентрация пыли в воздухе Красной планеты стала настолько плотной, что солнечный генератор перестал обеспечивать заряд его батарей. Команда «Opportunity» надеется, что шестиколесный робот действительно погрузился всего лишь в своего рода спячку, и рассчитывает получить от него сигнал как только пыльная буря рассеется.
И для такого оптимизма есть причины, заявили представители НАСА.

«Батареи «Opportunity» находились в работоспособном состоянии до начала пыльной бури, и их деградация не должна быть катастрофической», – заявили исследователи из НАСА. «Известно, что пыльные бури способствуют нагреванию атмосферы Марса и его поверхности. К тому же нынешняя буря случилась в тот период, когда в том месте, где работает «Opportunity» наступило лето. Поэтому марсоход не должен сильно замерзнуть».

Пыльная буря на Марсе в локальных масштабах в конце мая. К 20 июня она превратилась в монстра, накрывшего всю планету. Шторм начал стихать в конце прошлого месяца, но в атмосфере все еще много пыли, возможно, слишком много для того, что бы генераторы «Opportunity» получили возможности подзарядить батареи марсохода.

Ученые отслеживают количество пыли в атмосфере Марса, используя индекс ее непрозрачности под наименованием «тау». Чем ниже тау, тем чище воздух. Атмосфера в районе местоположения «Opportunity» – края 14-километрового кратера Индевор, имеющего ширину около 14 километров – обычно имеет тау около 0,5, сообщают представители НАСА. Последнее зарегистрированное измерение, сделанное марсоходом 10 июня, показало колоссальное значение тау – 10.8.

По словам членов миссии, тау должна быть меньше значения 2.0 для получения солнечными батареями «Opportunity» достаточного количества солнечного света, чтобы начать заряжать батареи. По различным оценкам, значение тау в регионе кратера Индевор варьировалось за последнюю неделю от 2,1 до 2,5, добавили исследователи.

Ученые пытаются установить связь с «Opportunity» несколько раз в неделю, используя для этих целей NASA Deep Space Network, систему больших антенн, расположенных по всему миру. С помощью их в сторону Марса отправляются команды и сигналы, которые как бы здороваются с роботом во время его плановых «пробуждений», и после этого ждут от него ответа. Также члены команды марсохода используют другую, более обширную сеть: каждый день они прослушивают все радиосигналы, полученные с Марса, пытаясь обнаружить любой сигнал от «Opportunity», заявили представители НАСА.

В случае если «Opportunity» в конце концов проснется и восстановит контакт с , выпавшее на его долю испытание может в конечном итоге отразиться на работоспособности марсохода.

«Аккумуляторы «Opportunity» могли так сильно разрядиться и так долго оставаться бездействующими, что их емкость и способность к накоплению заряда может катастрофически снизится», – сообщают официальные лица НАСА. «Если аккумуляторы не смогут удерживать необходимое количество заряда, это может повлиять на предстоящие работы с использованием марсохода».

«Opportunity» опустился на поверхность Марса в январе 2004 года, через три недели после высадки здесь своего двойника – марсохода «Спирит». Оба робота приступили к рассчитанной на три месяца миссии по поискам признаков прошлой активности воды на Красной планете. Дуэт нашел много тому доказательств, а затем продолжал исследовать Марс в течение многих лет после того, как его срок службы истек.

В марте 2010 года «Спирит» увяз в марсианской песчаной ловушке. Марсоход не смог переориентироваться, чтобы поймать , и замерз следующей зимой. В 2011 году НАСА объявило, что «Спирит» умер.

Другой активный марсианский марсоход NASA, », имеющий размеры автомобиля, имеет ядерную энергетическую установку и, следовательно, гораздо меньше страдает от пыльной бури.

Вам могут понравиться эти статьи:

• 
• 
• 

История марсохода

Марсоход «Opportunity » - второй аппарат из двух отправленных к Марсу в рамках программы «Mars Exploration Rover ». Старт с Земли состоялся 7 июля 2003 года, на неделю позже запуcка его близнеца – марсохода . Приземление на Марс , а именно в кратере Игл на плато Меридиана, было совершено 25 января 2004 года, на три недели позже, чем посадка ровера «Spirit».

По устоявшейся традиции название проекту было найдено на конкурсе, победителем которого стала девятилетняя девочка Софи Коллиз, родившаяся в Сибири и удочерённая семьёй из штата Аризона.

Функционирование «Opportunity» продолжается по сей день и он является рекордсменом по длительности работы среди аппаратов, работающих на поверхности Марса. Этому способствует то, что солнечные панели ровера очищаются марсианскими ветрами.

Учитывая неоценимый вклад ровера «Оппортьюнити» в исследование Марса, его имя получил астероид 39382. Это предложение поступило от астронома Ингрид ван Хаутен-Груневельд, открывшей этот астероид совместно с Корнелисом Йоханнесом ван Хаутеном и Томом Герелсом 24 сентября 1960 года. Посадочная платформа «Оппортьюнити» получила название «Мемориальная Станция Челленджера»

Цели миссии

Главная задача миссии заключалась в изучении осадочных пород, которые предполагалось найти в кратере Гусева и кратере Эребус , где, по предположениям. когда-то находилось озеро или море.

Миссия Mars Exploration Rovers должна была заняться:

поиском и описанием разнообразных видов горных пород и почвы, которые содержали бы свидетельства существования водной среды в марсианской прошлом. В том числе, поиском образцов с минералами, которые образовались под действием осадков, испарения или осаждения воды или при гидротермальной активности;

определением распространенности и состава горных пород, минералов и видов грунта в районе приземления;

определением геологических процессов, сформировавших местность, и химического состава почвы. Речь идет о водной или ветровой эрозии, отложении осадков, гидротермальных механизмах, вулканизме и образовании кратеров;

проверкой открытий, сделанных «Марсианским разведывательным спутником» (). Это окажет помощь в определении точности и эффективности различных инструментов, использующихся при изучении геологии Марса с орбиты;

Поиском железосодержащих минералов и оценкой относительного количества определённых типов минералов, содержащих воду или сформированных в воде, например, железосодержащих карбонатов;

классификацией и определением процессов, сформировавших минералы и геологический ландшафт;

поиском геологических особенностей, существовавших на планете вместе с нахождением на поверхности жидкой воды. Оценкой условий, благоприятных для появления жизни на Марсе.

• Марсоход «Opportunity» на поверхности красной планеты (рисунок)

• Створки посадочной платформы смыкаются вокруг сложенного марсохода

• Автопортрет «Оппортьюнити», декабрь 2004 года

• «Обнажение Пейсона» на западном крае кратера Эребус

• Группа инженеров и техников работает над «Тепловым блоком электроники» (WEB)

• Кратер Эндевор

Инновации в миссии Mars Exploration Rovers

Контроль за опасными участками

Марсоходы мисси MER оснащены системой контроля за опасными участками, что позволяет благополучно избегать их при передвижении по поверхности планеты. Подобная система реализована впервые при исследовании Марса, она была создана в университете Карнеги-Меллона.

Цели увеличения общей производительности служат две другие похожие программы. Первая контролирует работу двигателя, осуществляет управление колесами ровера, чистящей щёткой и инструментом RAT, предназначенным для бурения породы. Вторая контролирует работу солнечных батарей марсохода, перенаправление энергии к двум аккумуляторам, выполняет функции ночного компьютера и часов марсохода.

Улучшенное зрение

В общей сложности двадцать камер, помогали марсоходам в искать следы воздействия воды на поверхности Марса, предоставляя ученым Земли качественные снимки планеты.

Технические достижения помогли уменьшить вес и размер камер, что позволило смонтировать по девять камер на каждом марсоходе и по одной на спускаемой платформе. Камеры марсоходов созданы Лабораторией реактивного движения (JPL) и на тот момент являлись лучшими камерами, которые были когда-либо работали на другой планете.

Улучшенное сжатие данных

Данные, предназначенные для передачи на Землю, обрабатывались системой сжатия данных, также разработанной Лабораторией реактивного движения. Конечный размер изображения размером 12 мегабайт составляет лишь 1 мегабайт, таким образом достигается значительная экономия памяти. Все изображения делятся программой на группы, по 30 изображений в каждой, что уменьшает риск потери данных при их передаче Сетям дальней космической связи в Австралии.

Моделирование карт местности

Инновационной особенностью миссии стала возможность создания карты окружающей местности. Такая информация очень ценна для научной группы, так как это помогает узнать возможность проходимости и угол наклона аппарата. Стереоснимки дают возможность создавать трехмерные изображения, что позволяет точно определять расположение и расстояние до объекта наблюдения.

Технология мягкой посадки

Инженерам пришлось решать непростую задачу по уменьшению скорости космического аппарата c 12000 миль в час при входе в атмосферу планеты до 12 миль в час при столкновении с поверхностью Марса. Вход в атмосферу, спуск и посадка в миссии Mars Exploration Rovers был реализован с использованием многих технологий её предшественников: миссий «Викинг» и Mars Pathfinder. Для уменьшения скорости снижения была использована унаследованная технология парашюта и хотя масса космических аппаратов миссии Mars Exploration Rovers намного превышает предыдущие, основа конструкция парашюта не изменилась, н лишь его площадь была увеличена на 40 %.

Технология подушек безопасности, примененная в миссии , также была доработана. Посадочный модуль, содержавший марсоход, находился внутри сферы из двадцати четырех надутых ячеек. Синтетический материал «Vectran», из которого были сделаны подушки безопасности, также применяется при изготовлении скафандров. Как стало ясно после нескольких проверок на падение, дополнительная масса вызывала сильные повреждения и разрыв материала. В итоге инженерами была разработана двойная оболочка из подушек безопасности, призванных избежать серьёзных повреждений при приземлении с большой скоростью, когда подушки безопасности могут войти в контакт с острыми булыжниками.

Научные результаты

«Оппортьюнити» были найдены убедительные аргументы в поддержку его главной научной миссии: поиск и исследование образцов камня и грунта, которые возможно содержат свидетельства активной водяной деятельности в марсианской прошлом. Дополнениельно с проверкой «водной гипотезы», марсоходом совершены различные астрономические измерения, а также он помог уточнить некоторые параметры марсианской атмосферы.

7 июня 2013 года состоялась специальная конференция, посвящённоая десятой годовщине старта «Opportunity», на которой руководителем научной программы марсохода Стивом Сквайрсом было заявлено, что в древности на Марсе присутствовала вода, пригодная для живых организмов. Такие выводы были сделаны при исследовании камня под названием «Esperance 6». Результаты позволяют утверждать, что несколько миллиардов лет назад этот камень контактировал с потоком воды.
Важно то, что эта вода была пресной и подходила для нахождения в ней живых организмов. Ранее все доказательства существования воды на Марсе говорили лишь о том, что на поверхности планеты была некая жидкость, больше похожая на серную кислоту, а с помощью программы «Оппортьюнити» были обнаружены следы воздействия именно пресной воды.

Желание познать таинственный мир космического пространства по сей день не оставляет человечество. Прямо сейчас на расстоянии 228 млн километров от Земли дремлет марсоход Opportunity в ожидании момента, когда закончится песчаная буря и он сможет продолжить изучение четвертой по удаленности от Солнца планеты.

Почему марсоход так назвали

Распространенное английское слово opportunity было выбрано в результате конкурса, проведенного самими NASA, а победила в нем 9-летняя Софи Коллиз. Несмотря на свое русское происхождение (родившись в Сибири, она была удочерена семьей из Аризоны), девочка ясно понимала перевод слова - возможность. Если начнем переводить на русский точнее, то получится: удобный случай. И это имя послужило для ровера талисманом: он много раз застревал в коварной чужой почве, сталкивался с песчаными бурями, испытывал трудности со связью и получением энергии, но всё равно выходил победителем даже тогда, когда в него переставали верить на Земле.

Задачи и цели миссии

За 14 лет программа Opportunity успела претерпеть весомые изменения. На сегодняшний день он выполняет множество разнопрофильных задач:

• Исследует различные земельные массивы, проверяя, подвергались ли они когда-либо воздействию воды: например, испарению. Ученых интересует, существовали ли в прошлом на этой планете микроорганизмы.
• Составляет подробную карту поверхности и ищет ответ на вопрос, какие процессы сформировали Марс таким, какой он есть. Для этого он проводит анализ всех находящихся в грунте минералов, ища те, что будут незнакомы человечеству.

Разработан ровер был для изучения осадочных пород, образовавшихся в кратерах, которые когда-то могли быть частью океана.
Все эти эксперименты служат одной цели: понять, возможно ли в будущем зарождение жизни в привычном нам смысле так далеко от Земли.

Место посадки

Марсоход опустился на исследуемую поверхность ещё в январе далекого 2004 года и до 10 июня 2018 года исправно функционировал, превзойдя даже самые смелые ожидания разработчиков в 55 раз! Больше примеров настолько удачных запусков просто нет.

Как и было запланировано, марсоход Opportunity совершил высадку на поверхности 22-метрового кратера Игл. Для исследователей было приятной неожиданностью то, что ровер приземлился так точно, всего в 25 км от поставленной цели.

Как была произведена посадка Оппортьюнити

Сесть на поверхность красной планеты невероятно трудно: восемь аппаратов разбились о нее при посадке, а еще несколько вышли из строя в первые минуты после посадки. Вся сложность заключается в том, что атмсофера Марса разряжена, и быстро сбросить скорость не получается из-за её низкой плотности.
Оппортьюнити удалось посадить успешно благодаря технологии, которая использовалась еще при запуске советских марсоходов. Посадка проходила в три стадии:

1. Вход в атмосферу
   Этот этап был самым легким для ровера, требовалось лишь приблизиться к Марсу на достаточное расстояние, а дальше начинала действовать сила притяжения.
2. Спуск
   Важнее всего было успеть сбросить скорость в атмосфере, чтобы марсоход не разбился о твердые горные породы. Для этого были использованы три ракетных двигателя. Получив через камеру фотографии поверхности, главный компьютер определял исходную скорость спуска и давал команду реактивным двигателям.
3. Посадка
   Защитить аппарат могли бы более прочные материалы, но их добавление обозначало бы увеличение массы, чего допустить было нельзя. Роскосмос взял на себя заботу об этом этапе и оборудовал Оппортьюнити воздушными подушками, состоящими из 24 ячеек.

В кратер Игл он попал случайно, но это стечение обстоятельств было на руку исследователям: изучив почву, он сделал выводы о существовании в прошлом воды в этом грунте.

Характеристики марсохода

Марсоход Opportunity обладает внушительной массой в 185 килограммов, а суммарная масса перелетного модуля, спускаемого аппарата и самого ровера составляет 1063 килограмма. Его габариты: высотой 1,5 метра 2,3длина и ширина 1,6 метра. Для совершения поворотов используются независимые электродвигатели. Его маневренность гарантируют шесть колёс. Одно из них способно вращаться для того, чтобы копать землю и извлекать образцы почвы (при этом он остается неподвижным). Максимальная скорость 50 мм в секунду, хотя средняя скорость составляет 5 –ю часть.

Чем оборудован марсоход

• Глазами Оппортьюнити являются панорамные камеры, которые делают снимки в высоком разрешении и отправляют их в центр управления. Навигационные, снимают в разрешении похуже и нужны непосредственно для того, чтобы ровер мог оценить обстановку и не врезаться ненароком в препятствие.
• Магниты собирают частицы магнитной пыли, а рентгеновский спектрометр анализирует, из каких веществ состоит почва.
• Буры, микроскоп и несколько спектрометров необходимы для взятия и анализа проб почвы.

Система управления

Навигация совершается через мощнейший компьютер, надежно укрытый от перепадов температур, характерных для этих земель.
Модуль, отвечающий за все процессы, проходящие в электронном мозге, расположен точно в центре устройства. Он обеспечивает исправную работу всех сложных систем марсохода. Чтобы передать данные, собранные за сутки, у механического исследователя есть всего 16 минут раз в сутки, когда орбитальный аппарат Марс Одиссей появляется в зоне доступа. Посланный радиосигнал достигает Земли в лучшем случае за 4 минуты. Ухудшить связь могут Луна и Солнце, если они окажутся на пути радиоволн. Тогда послание дойдет до нашей планеты в течение 20 минут.

Источник питания

Всю энергию Оппортьюнити получает от солнечных батарей, расположенных сбоку. Они состоят из множества ячеек, что значительно повышает их надежность: если одна из них выйдет из строя, это не коснется остальных.
По сравнению со своими предшественницами эти солнечные батареи способны поглощать в три раза больше света, излучаемого Солнцем. И всё это благодаря новшеству - тройному слою из арсенида галлия.

Самые важные открытия марсохода

В июне 2004 года в самом начале своей миссии Opportunity блестяще справился с важнейшей, по словам ученых, задачей: спустился в кратер Эндьюранс и изучил горные породы. Администраторы NASA не были уверены, что он сможет подняться обратно, однако к середине декабря он успешно вернулся и приступил к выполнению заданных целей.

В январе следующего года марсоход обнаружил первый в истории человечества метеорит на другой планете. Его назвали Камнем Теплового Щита, потому что он был обнаружен за теплозащитным экраном ровера.

Больше всего инициаторы космической экспедиции гордятся тем, что их детищу удалось найти свидетельства существования на красной планете пресной воды. Камень, найденный ровером, находился в потоке воды, что еще раз подтверждает догадки ученых о прошлом Марса.

Наблюдения с орбиты не дали землянам практически никаких знаний о климате красной планеты, а Оппортьюнити смог охарактеризовать распределение теплых слоев в атмосфере и сделать выводы о погоде на Марсе.

Хоть он и не был предназначен для наблюдений за ночным небом, несколько раз ровер всё же следил за кометами, пролетавшим рядом. Также он был использован для наблюдения за спутниками планеты: .

Поначалу надеялись, что отсутствие связи продлится всего несколько дней, а затем восстановится. Подобное уже случалось. Работает это так. При критическом падении запаса энергии ровер отключает практически все системы, в том числе и связь, и пребывает в «спячке» до тех пор, пока не сработает «будильник», активирующий бортовой компьютер. Он измеряет уровень заряда, и если его по-прежнему не хватает, вновь погружает марсоход в "спячку". И так до тех пор, пока ситуация не улучшится радикально. С Opportunity уже прощались, но жизнь как-то налаживалась. Свирепый марсианский ветер сам же исправил учинённые им безобразия, очистив панели солнечных батарей от песка и пыли.

Панормама Марса в окрестностях кратера Игл, 2004 г.
Фото: aboutspacejornal.net

Чего-то подобного ждали и на этот раз, но связь не возобновляется уже очень долго. Впрочем, что-то определённое о судьбе марсохода можно будет сказать только после окончания бури. Жаль, если Opportunity обрёл вечный покой под красной марсианской дюной, но сетовать особенно не приходится. Эта машина итак давно побила все рекорды долгожительства. Он превысил изначально запланированные сроки своей работы в 55 раз! Так что независимо от того, очнётся марсоход или нет, уместно будет подвести некоторые итоги его деятельности. Мы будем очень рады, если эти итоги окажутся промежуточными.

Opportunity, один из двух марсоходов второго поколения, запущенных в рамках проекта Mars Exploration Rover (MER ), опустился на поверхность Красной планеты 25 января 2004 г. Его брат-близнец Spirit , начавший работу несколькими неделями раньше, бороздил марсианские пустыни до мая 2009 г. Потом он застрял в дюне и почти год работал стационарно, прежде чем окончательно заглохнуть в марте 2009 г. Этот результат считался очень хорошим, но Opportunity пошёл гораздо дальше.

“Шарики-гематиты” из кратера Игл
Фото: aboutspacejornal.net

"Марсианская черника" из кратера Игл
Фото: aboutspacejornal.net

Место посадки Opportunity - кратер Игл, на плато Меридиана, чуть южнее марсианского экватора. По поверхности Марса он пробирается очень осторожно, преодолевая за сутки расстояние порядка 10-100 м, но к январю 2018 г. ему удалось проделать путь в 45 км. Основной задачей миссии были геологические (или, как любят выражаться фантасты ареологические) исследования. Для начала он изучил кратер Игл - сравнительно небольшую (22 м в диаметре) кольцеобразную структуру, очевидно, ударного происхождение. Исследование подтвердило наличие в почве гематита, а также, что плато Меридиана в древности было дном морским. Затем наступила очередь кратера Эндьюранс (150 м). На его склонах было обнаружено что-то вроде геохронологической шкалы - чётко различимые наслоения более молодых и более старых пород. Так же были получены свидетельства воздействия воды уже после формирования кратера. Ещё одна важная находка в этой местности - камень, который оказался упавшим на поверхность Марса метеоритом. Теперь он известен под именем Heat Shield Rock. Это была первая в истории находка такого рода. Если вдуматься, ничего особенно неожиданного в ней нет. Должны же быть метеориты там, где в изобилии имеются ударные кратеры. Тем не менее, учёные были очень рады заполучить такой образец для изучения.

В 2005 г. роверу не повезло, он на несколько месяцев застрял в дюне. Искусное осторожное маневрирование по несколько сантиметров за день позволило его освободить. Следующим по плану был кратер Эребус (300 м), где Opportunity сфотографировал коренные выходы горных пород, а потом кратер Виктория (750 м), который модуль исследовал, двигаясь вдоль края по часовой стрелке. Как раз во время этого путешествия, которое длилось с 2006 по август 2008 гг. случилась особо свирепая пыльная буря, во время которой связь с марсоходом прервалась. Зато потом ветер так очистил панели, что их эффективность достигла максимума за весь срок работы миссии.

С августа 2011 гг. началось изучение крупного (около 22 км) кратера Индевор. Здесь предварительная дистанционная разведка указывала на выход филлосилиикатов, и учёные захотели познакомиться с этим геологическим образованием поближе.

Филлосиликаты - это минералы, представляющие из себя соединения различных металлов с SiO2, со слоистой структурой. Что особенно важно, они имеют гидротермальное происхождение, то есть, для их образования нужно большое количество воды. Такого типа породы на Марсе обычно перекрываются более молодыми вулканическими породами, выходы их на поверхность - сравнительно редкое явление, и они представляют большой научный интерес.

В 2012 г. Opportunity помог успешно высадиться на Марс «коллеге» Curiosity , марсоходу следующего, третьего, поколения. Старожил собрал данные о погоде, и сымитировал сигнал нового ровера, чтобы можно было заранее проверить аппаратуру связи.

40-метровый холм Соландер, 2013 год
Фото: aboutspacejornal.net

В 2013 г. были изучены холмы Матиевича и «Соландер», а в 2014 г. Opportunity побил рекорд дальности передвижения по поверхности внеземных планетных тел, принадлежавший с 1973 года Луноходу-2. С мая 2017 года он был занят исследованиями Долины Настойчивости (Perseverance Valley) на склоне кратера Индевор. Там его и застала непогода.

Пыльные бури - привычная вещь на Красной планете. Чаще всего они носят локальный характер, но и бури планетарного масштаба, вроде нынешней, явление не уникальное. Они случаются периодически раз в несколько лет, 6-7 земных или 3-4 марсианских года (марсианский год длится 687 дней). Последний раз стихия разбушевалась столь глобально в 2007 г. Тогда связи с Opportunity тоже не было. Пока природа этих природных циклов не ясна, но учёные намерены её прояснить, и возлагают большие надежды на нынешнюю бурю. Ведь за тем, как она развивается, продолжает наблюдать Curiosity и орбитальные станции. Со временем полученные данные позволят составлять прогноз погоды для Марса.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Sp-force-hide { display: none;}.sp-form { display: block; background: #ffffff; padding: 15px; width: 960px; max-width: 100%; border-radius: 5px; -moz-border-radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background-repeat: no-repeat; background-position: center; background-size: auto;}.sp-form input { display: inline-block; opacity: 1; visibility: visible;}.sp-form .sp-form-fields-wrapper { margin: 0 auto; width: 930px;}.sp-form .sp-form-control { background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font-size: 15px; padding-left: 8.75px; padding-right: 8.75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; height: 35px; width: 100%;}.sp-form .sp-field label { color: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;}.sp-form .sp-button { border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; background-color: #0089bf; color: #ffffff; width: auto; font-weight: 700; font-style: normal; font-family: Arial, sans-serif;}.sp-form .sp-button-container { text-align: left;}

Заключительная проверка работоспосоности всех систем Оппортьюнити, перед «упаковыванием» в спускаемый аппарат, 24 марта 2003 года

, - благоприятная возможность ), или MER-B (сокр. отMars Exploration Rover - B’ ) - второй космического агентства НАСА из двух запущенных США в рамках проекта Mars Exploration Rover. Был выведен с помощью 7 июля 2003 года. На поверхность опустился 25 января 2004 года тремя неделями позже первого марсохода , успешно доставленного в другой район Марса, смещенный по долготе примерно на 180 градусов. “ совершил посадку в кратере Игл, на плато Меридиана.

Название марсоходу, в рамках традиционного конкурса НАСА, было дано 9-летней девочкой российского происхождения Софи Коллиз, родившейся в Сибири и удочерённой американской семьёй из Аризоны.

На сегодняшний день “ продолжает эффективно функционировать, уже более чем в 40 раз превысив запланированный срок в 90 сол , проехав 42 километра, всё это время получая энергию только от . Очистка солнечных панелей от пыли происходит за счёт естественного ветра Марса, что позволяет марсоходу производить геологические исследования . В конце апреля 2010 года продолжительность миссии достигла 2246 сол, что сделало её самой длительной среди аппаратов, работавших на поверхности «красной планеты». Предыдущий рекорд принадлежал автоматической марсианской станции “Викинг-1”, проработавшей с 1976 по 1982.

Цели миссии

Основной задачей миссии было изучение осадочных пород, которые, как предполагалось, должны были образоваться в кратерах (Гусева, Эребус), где когда-то могло находиться озеро, море или целый океан.

Для миссии Mars Exploration Rovers были поставлены следующие научные задачи:

• Поиск и описание разных горных пород и почв, которые свидетельствовали бы о прошлой водной активности планеты. В частности, поиск образцов с содержанием минералов, которые отлагались под воздействием осадков, испарения, осаждения или гидротермальной активности;
• Определение распространения и состава минералов, горных пород и почв, которые окружают место приземления;
• Определить какие геологические процессы сформировали рельеф местности, определить химический состав почвы. Эти процессы могут включать в себя водную или ветровую эрозию, отложение осадков, гидротермальные механизмы, вулканизм и образование кратеров;
• Проверка наблюдений за поверхностью, сделанных при помощи инструментов Марсианского разведывательного спутника. Это поможет определить точность и эффективность различных инструментов, которые используются для изучения марсианской геологии с орбиты;
• Поиск железосодержащих минералов, их обнаружение, а также оценка количественных относительных величин по определённым типам минералов, которые содержат воду или были сформированы в воде, таких как железосодержащие карбонаты;
• Классификация минералов и геологического ландшафта, а также определение процессов, сформировавших их;
• Поиск геологических причин, сформировавших те условия окружающей среды, которые существовавали на планете вместе с присутствием жидкой воды. Оценка условий, которые могли бы быть благотворны для зарождения жизни на Марсе.

Ракета-носитель

Старт ракеты Дельта-2

был запущен ракетой-носителем “Дельта-2 7925-H”. Это более мощная ракета-носитель, чем “Дельта II 7925”, с помощью которой был запущен его близнец - марсоход “Спирит”.

Запуск “ состоялся позже, чем запуск его близнеца - марсохода “Спирит”, Марс находился на большем расстоянии, и поэтому для успешной доставки требовалось больше энергии, в связи с этим была выбрана более мощная ракета” Дельта-2 7925-H”. Несмотря на это основные элементы ракеты-носителя “Дельта-2 для” миссии Mars Exploration Rovers, были практически идентичны. На старте ракета-носитель весила 285228 кг, из которых 1063 кг - .

Семейство ракет-носителей “Дельта-2” находится в эксплуатации уже более 10 лет, при их помощи было успешно запущено 90 проектов, в том числе и последние шесть миссий НАСА отправленных к Марсу: “Марс Глобал Сейвор” и “Mars Pathfinder” в 1996 году, “Mars Climate Orbiter” в 1998 году, “Mars Polar Lander” в 1999 году, “Марс Одиссей” в 2001 году и “Феникс” в 2007 году.

Выработка энергии

Автопортрет Оппортьюнити, декабрь 2004 года.

Как и в миссии Mars Pathfinder, электроэнергию, необходимую для питания систем марсоходов, вырабатывают панели солнечных батарей. Панели солнечных батарей расположились на «крыльях» марсоходов и состоят из отдельных ячеек, что значительно повышает надёжность миссии. Разрабатывались специально для “Спирита” и “, для достижения максимальной площади сбора света, насколько это было возможным.

Ещё одним новшеством для марсоходов является добавление тройного слоя из арсенида галлия. Это первое в истории исследования Марса использование трёхслойных солнечных батарей. Ячейки батарей способны поглотить больше солнечного света, чем их устаревшая версия, установленная на марсоходе “Соджорнер”, работавшем в 1997 году. Солнечные элементы находятся в трёх слоях солнечных батарей марсохода, и поэтому способны поглотить больше солнечного света, а вследствие этого могут вырабатывать больше электроэнергии для подзарядки литий-ионных аккумуляторов роверов.

В миссии Mars Pathfinder марсоход “Соджорнер” использовал один литиевый аккумулятор ёмкостью 40 А·ч. В миссии Mars Exploration Rovers марсоходы используют два Li-Ion аккумулятора, ёмкостью 8 А·ч каждый. Во время нахождения “на” Марсе максимальный показатель выработки энергии солнечными панелями был близок к 900 Вт*час за 1 марсианский день, или сол. В среднем солнечные батареи “Спирита” и “ производили 410 Вт*час/сол (из-за постепенного скопления на них марсианской пыли).

Осуществление связи

Связь с орбитальными аппаратами

Орбитальный аппарат Марс Одиссей.

Марсоходы миссии Mars Exploration Rovers в качестве ретранслятора используют орбитальный аппарат “Марс Одиссей”, который постоянно вращается вокруг красной планеты.

В течение 16 минут он находится в зоне «общения» с ровером, после чего скрывается за горизонтом. “ может «общаться» с орбитальным аппаратом в течение 10 минут, в этот период он принимает данные от марсохода.

Подавляющее большинство научных данных передаются составу миссии на , через роверную «UHF антенну», которая также используется для общения с орбитальным аппаратом “Марс Одиссей”. “Марс Одиссей” передаёт основной объём научных данных, полученных с обоих марсоходов. Другой орбитальный аппарат, “Mars Global Surveyor”, передал около 8 % всех данных, прежде чем вышел из строя в ноябре 2006 года, после 10 лет работы. Небольшой объём данных был передан непосредственно на Землю через антенну «X-диапазона».

Орбитальные аппараты с мощными антеннами «X-диапазона» способны передавать на Землю данные с более высокой скоростью. Скорость передачи не высока, поэтому для её увеличения был построен Комплекс дальней космической связи, диаметр главной параболической антенны которой составляет 70 метров.

Связь с Перелётным модулем

На Перелётном модуле было установлено две антенны, необходимые для поддержания связи с Землёй. Всенаправленная антенна с низким коэффициентом усиления использовалась, когда корабль находился рядом с Землёй. В связи с тем, что она посылает сигнал во всех направлениях, ей не нужно наводиться на Землю, чтобы переключиться на другой канал связи. После этого в дело вступает остронаправленная антенна со средним коэффициентом усиления, для успешной работы она должна быть направлена в сторону Земли, антенна имела большую мощность, так как в полёте расстояние до Земли постепенно увеличивалось.

Устройство марсохода

Группа инженеров и техников работает над «тёплым блоком с электроникой» (WEB).

Все системы марсохода зависят от мощного компьютера, который защищён от воздействий низких температур. В центре ровера находится важный «тёплый блок с электроникой» (warm electronics box , WEB ), который отвечает за передвижение “Оппортьюнити”, а также за развертывание манипулятора. Бортовой компьютер примерно такой же мощности, как хороший ноутбук (на 2003 год). Памяти примерно в 1000 раз больше, чем у его предшественника - марсохода “Соджорнер”.

Бортовой компьютер “Оппортьюнити” построен на 32-битном радиационно-стойком процессоре RAD6000 , работающем на частоте 20 МГц. Содержит 128 мегабайт оперативной памяти, а также 256 мегабайт флэш-памяти.

Важные системы марсохода установлены в модуле под названием «Электроника марсохода», который закреплён в «тёплом блоке с электроникой». Этот модуль расположен точно в центре марсохода. Золотое покрытие на стенках блоков помогает задерживать выделенное тепло от обогревателей, ведь ночные температуры на Марсе могут упасть до −96 градусов по Цельсию. Термоизоляцией служит слой из аэрогеля. Аэрогель - уникальный материал, обладающий рекордно низкой плотностью и рядом уникальных свойств: твёрдостью, прозрачностью, жаропрочностью, чрезвычайно низкой теплопроводностью и т. д. В воздушной среде при нормальных условиях плотность такой металлической микрорешётки равна 1,9 кг/м³ за счёт внутрирешёточного воздуха, его плотность всего в 1,5 раза больше плотности воздуха, из-за чего аэрогель получил название «твёрдый дым».

Инерциальное измерительное устройство оценивает наклон марсохода и помогает делать точные движения.

Главный компьютер проводит также регулярное техническое обслуживание марсохода. Его программное обеспечение обеспечивает правильное функционирование всех систем.

Инновации в миссии Mars Exploration Rovers

В стороне от опасностей

Мачта марсохода. Содержит панорамные и навигационные камеры.

У марсоходов миссии Mars Exploration Rovers присутствует система контроля за опасными зонами, в связи с чем во время передвижения роверы могут благополучно их избегать. Реализация данной системы является первой в истории изучения Марса, разработана в университете Карнеги-Меллона.

Две другие подобные программы были объединены в одно программное обеспечение с целью повышения общей производительности. Первая следит за контролем работы двигателя, управляет колесами марсохода, чистящей щёткой, а также инструментом бурения породы (RAT). Вторая следит за работой солнечных батарей ровера, перенаправляет энергию к двум аккумуляторам, служит в качестве ночного компьютера, а также управляет часами марсохода.

Улучшенное зрение

В общей сложности двадцать камер, помогающих марсоходам в поиске следов воздействия воды на Марсе, предоставляют Земле качественные фотографии планеты. Камеры миссии Mars Exploration Rovers делают снимки в очень большом разрешении, которое является самым высоким показателем за всю историю исследований.

Достижения в области технологий помогло сделать камеры более лёгкими и компактными, что позволило установить по девять камер на каждом ровере, по одной на спускаемую платформу (DIMES). Камеры роверов разработаны в Лаборатории реактивного движения, являются самыми совершенными камерами, которые были когда-либо опускались на другую планету.

Улучшенное сжатие данных

Система сжатия данных, также разработана в Лаборатории реактивного движения, позволяет уменьшать объём данных для последующей передачи их на Землю. ICER создан на основе вейвлет-преобразований, со способностью обрабатывать изображения. Например, изображение размером 12 Мб в конечном итоге будет сжато до 1 Мб, и таким образом займёт намного меньше места на карте памяти. Программа делит все изображения в группы, по 30 изображений каждая, данная процедура существенно снижает риск потери снимков при их отправке на Землю, к Сетям дальней космической связи в Австралии.

Создание карт местности при передвижении

Также инновацией для этой миссии является возможность создавать карты близлежащей местности. Для научной группы это весьма ценно, так как карты позволяют определить проходимость, угол наклона, а также солнечную фазу. Стереоснимки позволяют команде создавать 3-D изображения, что даёт возможность точно определять месторасположение наблюдаемого объекта. Карты, разработанные на основе этих данных, позволяют команде знать, как далеко роверу нужно проехать до необходимого объекта, они так же помогают в наведении манипулятора.

Технология мягкой посадки

Воздушные подушки спускаемого аппарата (24 ячейки)

Инженеры столкнулись с непростой задачей по снижению скорости космического аппарата c 12000 миль/ч при входе в атмосферу до 12 миль/ч при ударе о поверхность Марса.

Улучшенный парашют и подушки безопасности

Для входа в атмосферу, спуска и посадки в миссии Mars Exploration Rovers было использовано многое из наработок её предшественников: Миссии «Викинг» и Mars Pathfinder. Для того, чтобы замедлить скорость снижения, миссия использует унаследованную технологию парашюта Миссии «Викинг» запущенных в конце 1970-х, а также миссии Миссии Mars Pathfinder 1997 года. Космические аппараты миссии Mars Exploration Rovers намного тяжелее предыдущих, базовая конструкция парашюта осталась той же, но площадь у него на 40 % больше, чем у своих предшественников.

Подушки безопасности также были усовершенствованы, данная технология смягчения приземления аппарата применялась в миссии Mars Pathfinder. Вокруг посадочного модуля, содержавшего марсоход, находились двадцать четыре надутых ячейки. Подушки безопасности созданы из очень прочного синтетического материала, называемого «Vectran». Этот же материал используется в изготовления скафандров. Опять же, с увеличением веса космического аппарата, необходимо было создать более прочные подушки безопасности. Несколько тестов на падение показали, что дополнительная масса вызывает серьёзные повреждения и разрыв материала. Инженеры разработали двойную оболочку из подушек безопасности, призванные предотвратить серьёзные повреждения при высокоскоростной посадке, когда подушки безопасности могут соприкоснуться с острыми камнями и другими геологическими особенностями Красной планеты.

Использование ракетных двигателей для замедления скорости снижения

Первый снимок камеры DIMES, сама камера установлена на днище спускаемого аппарата

Чтобы замедлить скорость спуска космического аппарата, использовались три реактивных двигателя (RAD), расположенных по его бокам. Радиолокационная установка (РЛС), установленная в нижней части посадочного модуля, определяла расстояние до поверхности. Когда спускаемый аппарат был на высоте 1,5 км, радиолокационная система привела в действие камеру Descent Image Motion Estimation Subsystem (DIMES). Камера сделала три фотографии поверхности (с задержкой 4 секунды), что позволило автоматически определить горизонтальную скорость спускаемого аппарата. Спустя некоторое время новая двигательная установка миссии Mars Exploration Rovers начала спуск марсохода “Спирит”. Как и предполагалось, в кратере Гусева дуют сильные ветра, которые раскачивали “Спирита” из стороны в сторону, препятствуя его безопасной посадке. Векторная система из реактивных двигателей (TIRS) препятствовала хаотичному движению из стороны в сторону, в результате чего спускаемый аппарат стал более стабильным при посадке. Во время спуска “ на Плато Меридиана действовала более благоприятная погода, чем в кратере Гусева, поэтому не было необходимости использовать свою систему TIRS для стабилизации спуска.

Улучшенная мобильность марсохода

Каждое колесо 26 сантиметров в диаметре и выполнено из алюминия.

Новое программное обеспечение помогает избегать преград при передвижении. Когда соприкосновение с породой неизбежно, в дело вступает усовершенствованная система подвески, с которой роверу намного легче совершать манёвры.

“Спирит” и “ были разработаны со способностью преодоления различных препятствий, а также каменистой местности Марса. Система подвески марсохода “Соджорнер” была модифицирована для миссии Mars Exploration Rovers.

Система подвесок закреплена в задней части марсохода. Колёса увеличили в размерах, а также улучшили их дизайн. Каждое колесо имеет диаметр 26 сантиметров. Их внутреннюю и внешнюю часть соединяет специальная спиралевидная структура, которая позволяет поглотить силу удара не допустить её распространения. Система подвесок позволяет лучше преодолевать препятствия, например, камни, которые могут быть больше самих колёс. Каждое колесо имеет протектор с характерными выступами, которые обеспечивают улучшенное сцепление при езде по камням и мягкому грунту. Внутренняя часть колёс состоит из материала под названием «Solimide», который сохраняет свою эластичность даже при очень низких температурах и поэтому он идеально подходит для суровых условий Марса.

Передвижение по путям наименьшего сопротивления

Схематичный пример создаваемых 3D карт местности.

Марсоходы миссии Mars Exploration Rovers имеют лучшие физические характеристики, чем у марсохода “Соджорнер” 1997 года, и поэтому “Спириту” и “необходимо больше автономности. Инженеры улучшили авто-навигационное программное обеспечение вождения, с возможностью делать карты местности, что делает роверы более самостоятельными.

Когда роверу дают команду на самостоятельное передвижение, он начинает анализировать близлежащую местность, после этого делает стереоизображения, с помощью которых выбирает наилучший безопасный маршрут. Марсоходам необходимо избегать любые препятствия на своем пути, поэтому роверы распознают их на своих стереоснимках. Эта инновация позволила передвигаться на более длинные расстояния, чем при ручной навигации с Земли. По состоянию на середину августа 2004 года марсоход “, используя автоматическую самонавигацию, проехал 230 метров (треть расстояния, находящегося между кратером Игл и кратером Выносливость), марсоход “Спирит” - более 1250 метров, из запланированных 3000 метров езды к «Холмам Колумбии».

Автоматическая система навигации делает снимки близлежащей местности, используя одну из двух стереокамер. После этого стереоизображения преобразуются в 3-D карты местности, которые автоматически создаются программным обеспечением ровера. Программное обеспечение определяет какова степень проходимости, безопасна ли местность, высоту препятствий, плотность грунта и угол наклона поверхности. Из десятков возможных путей ровер выбирает кратчайший, самый безопасный путь к своей цели. Затем, проехав от 0,5 до 2 метра (в зависимости от того, сколько препятствий находится на его пути), ровер останавливается, анализируя препятствия, находящиеся неподалеку. Весь процесс повторяется, пока он не достигнет своей цели или же пока ему не прикажут остановиться с Земли.

Программное обеспечение вождения в миссии Mars Exploration Rovers более совершенно, чем у “Соджорнера”. Система безопасности Соджорнера могла захватывать только по 20 точек на каждом шагу; система безопасности “Спирита” и “ обычно захватывает более 16 000 точек. Средняя скорость роверов, с учётом уклонения от препятствий, составляет около 34 метров в час - в десять раз быстрее, чем у “Соджорнера”. За все три месяца своей работы Соджорнер проехал чуть более 100 метров. “Спирит” и “ превзошли эту отметку в один и тот же день; Спирит проехал 124 метра на 125 сол, а “ проехал 141 метр на 82 сол.

Ещё одна инновация в миссии Mars Exploration Rovers - это добавление визуальный одометрии, находящееся под контролем программного обеспечения. Когда ровер едет по песчаному или каменистому участку, то его колёса могут проскальзывать и вследствие этого выдавать неправильные показания одометрии. Визуальная одометрия помогает исправить эти значения, показывая как далеко на самом деле проехал марсоход. Она работает путём сравнения снимков, сделанных до и после короткой остановки, автоматически находя десятки приметных объектов (например: камни, следы от колес и песчаных дюн), отслеживая расстояние между последовательно снятыми изображениями. Объединение их в 3-D снимки предоставляет намного больше информации - все это гораздо легче и точнее, чем подсчёт пройденного расстояния по количеству оборотов колеса.

Батареи и обогреватели

Обогреватели, аккумуляторы и другие компоненты не способны выжить в холодные марсианские ночи, поэтому они находятся в «Тепловом Блоке с Электроникой». Ночная температура может упасть до −105 °C. Температура аккумуляторов должна быть выше −20 °C, когда они питают системы марсохода, и выше 0 °C при их подзарядке. Обогрев «Теплового Блока с Электроникой» происходит за счёт электрических и восьми радиоизотопных обогревателей, а также за счёт выделяемого тепла от электроники.

Каждый радиоизотопный обогреватель производит около одного ватта тепла и содержит около 2,7 г диоксида плутония в гранулах, по форме и размеру напоминающих ластик на кончике простого карандаша. Каждая гранула заключена в металлическую оболочку из платино-родиевого сплава и окружена несколькими слоями углеродно-графитовых композитных материалов, что делает весь блок по размеру и форме напоминающим C-элементный аккумулятор. Эта конструкция из нескольких защитных слоёв была протестирована, причём диоксид плутония находится внутри обогревательных элементов, что значительно снижает риск загрязнения планеты при аварии посадки марсохода. Другие космические аппараты, в том числе “Марс Пасфайндер” и марсоход “Соджорнер”, использовали только радиоизотопные обогреватели, чтобы содержать электронику в оптимальной температуре.

Конструкция

Автоматическая межпланетная станция проекта MER включает в себя спускаемый аппарат и перелётный модуль. Для разных этапов торможения в атмосфере Марса и мягкой посадки спускаемый аппарат содержит теплозащитный экран конической формы, парашютную систему, твердотопливные ракетные двигатели и шаровидные воздушные подушки.

Марсоход имеет 6 колёс. Источником электроэнергии служат солнечные батареи мощностью до 140 ватт. При массе в 185 кг марсоход оснащён буром, несколькими камерами, микрокамерой (MI) и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе.

Поворотный механизм марсохода выполнен на основе сервоприводов. Такие приводы расположены на каждом из передних и задних колёс, средняя пара таких деталей не имеет. Поворот передних и задних колёс марсохода осуществляется при помощи электромоторов, действующих независимо от моторов, обеспечивающих перемещение аппарата.

Когда марсоходу необходимо повернуть, двигатели включаются и поворачивают колёса на нужный угол. Всё остальное время двигатели, наоборот, препятствуют повороту, чтобы аппарат не сбивался с курса из-за хаотичного движения колёс. Переключение режимов поворот-тормоз производится с помощью реле.

Также марсоход способен копать грунт (траншею), вращая одно из передних колес, сам оставаясь при этом неподвижным.

Бортовой компьютер построен на процессоре RAD6000 с частотой 20 МГц, 128 Мб DRAM ОЗУ, 3 МБ EEPROM и 256 Мбайт флэш-памяти. Рабочая температура робота от минус 40 до плюс 40 °C. Для работы при низких температурах используется радиоизотопный нагреватель, который может дополняться также электрическими нагревателями, когда это необходимо. Для теплоизоляции применяется аэрогель и золотая фольга.

Инструменты ровера:

• Панорамная Камера (Pancam) - помогает изучить структуру, цвет, минералогию местного ландшафта;
• Навигационная Камера (Navcam) - монохромная, с большим углом обзора, также камеры с более низким разрешением, для навигации и вождения;
• Миниатюрный Тепловой Эмиссионный Спектрометр (Mini-TES) - изучает скалы и почвы, для более подробного анализа, также определяет процессы, которые сформировали их;
• Hazcams, две B&W камеры с 120 градусным полем зрения, обеспечивающие дополнительные данные о состоянии ровера.

Манипулятор ровера содержит следующие инструменты:

• Миниатюризованный Мессбауэровский Спектрометр (MB) MIMOS II - проводит исследования минералогии железосодержащих пород и почв;
• Спектрометр альфа-частиц (APXS) - анализ химического состава скал и почв, альфа-излучатель изготовлен в российском научно-исследовательском институте атомных реакторов (НИИАР);
• Магниты - сбор магнитных частиц пыли;
• Микрокамера (MI) - получает увеличенные изображения марсианской поверхности в высоком разрешении, своеобразный микроскоп;
• Горный Инструмент Бурения (RAT) - мощный бур, способный создавать углубление диаметром 45 мм и глубиной 5 мм на скальной поверхности. Инструмент расположен на манипуляторе ровера и весит 720 грамм.

Разрешение камер 1024×1024 пикселей. Полученные данные сохраняются со сжатием ICER для последующей передачи.

Сравнение Оппортьюнити c другими марсоходами

Модели всех успешных марсоходов в сравнении: Соджорнер (самый маленький), Спирит/Оппортьюнити (средний), (самый большой)

Обзор миссии

Место посадки Оппортьюнити, снимок орбитального аппарата Mars Global Surveyor

Основная задача “ заключалась в том, чтобы он продержался 90 сол (92,5 дня), за это время проводя многочисленные исследования Марса. Миссия получила несколько расширений и продолжается уже в течение 4447 дней с момента посадки.

В процессе посадки марсоход случайно попал в кратер (Игл) посреди плоской равнины. “ успешно изучил почву и образцы горных пород, передал панорамные снимки кратера Игл. Полученные данные позволили ученым НАСА сделать предположения о наличии гематита, а также о присутствии в прошлом воды на поверхности Марса. После этого “ отправился на изучение кратера Эндьюранс, который изучался ровером с июня по декабрь 2004 года. Впоследствии “ обнаружил первый , нынче известный, как «Heat Shield Rock».

С конца апреля по июнь 2005 года “ не передвигался, так как застрял в дюне несколькими колесами. Чтобы извлечь ровер с минимальным риском, за 6 недель было выполнено моделирование местности. Успешное маневрирование по несколько сантиметров за день в конечном итоге освободило ровер, тем самым позволив ему продолжить своё путешествие по поверхности красной планеты.

Далее “ отправился в южном направлении к кратеру Эребус, большому, неглубокому, частично засыпанному песком кратеру. После этого ровер направился на юг, в сторону кратера Виктория. В период с октября 2005 года по март 2006 года, аппарат испытывал некоторые механические проблемы со своим манипулятором.

В конце сентября 2006 года достиг кратера Виктория, исследуя его вдоль края, двигаясь по часовой стрелке. В июне 2007 года он вернулся в Утиный залив , то есть в исходную точку прибытия. В сентябре 2007 года ровер вошёл в кратер, чтобы начать его детальное изучение. В августе 2008 года “оставил кратер Виктория, направившись в сторону кратера Индевор, достиг которого 9 августа 2011 года. Достигнув своей цели, марсоход отправился к мысу Кейп-Йорк, который находится на западной кромке кратера. Здесь орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил наличие филлосиликатов, после чего “ начал изучение пород своими инструментами, чтобы подтвердить эти наблюдения с поверхности. Изучение мыса завершилось до наступления лета. В мае 2013 года ровер отправили в южном направлении, в сторону холма «точка Соландер». В августе 2013 года “ прибыл к подножию холма, начав «восхождение» на него.

Общее количество пройденного пути на 26 февраля 2014 года (3585 сол) составляет 38,740.00 метров (24,07 миль). Солнечные батареи вырабатывают 464 Вт*час/сол, при прозрачности атмосферы 0,498 и коэффициенте пыли 0,691 единиц.

События

2004

Посадка в кратер Игл

На снимке посадочная платформа марсохода, позже названная «Мемориальной Станцией Челленджера».

приземлился на Плато Меридиана в точке 1.95° ю. ш. 354.47° в. д , приблизительно в 25 км от его намеченной цели. Плато Меридиана - плоская равнина практически без горных и ударных структур, но несмотря на это, “ остановился в 22-метровом кратере Игл. Ровер был приблизительно в 10 метрах от его края. Сотрудники НАСА были приятно удивлены приземлением марсохода именно в кратер (его назвали «в лунку с первого удара», по аналогии с гольфом), они не только не стремились попасть в него, но даже не знали о его существовании. Позже его назвали кратером Игл, а посадочную платформу - «Мемориальная Станция Челленджера». Название кратеру дали через две недели после того, как “ хорошенько рассмотрел его окрестности.

Учёные были заинтригованы изобилием обнажений горных пород, разбросанных по кратеру, а также самой почвой кратера, которая, казалось, была смесью грубого красновато-серого «зерна». Этот кадр с необычным горным обнажением рядом с “ был снят панорамной камерой ровера. Учёные полагают, что на фото слоистые камни - залежи вулканического пепла или отложения, созданные ветром или водой. Горные обнажения назвали «Выступом Оппортьюнити».

Геологи рассказали, что некоторые слои имеют не бо́льшую толщину, чем большой палец на руке, и это указывают на то, что они, вероятно, образовались из отложений, нанесённых водой и ветром, или же являются вулканическим пеплом. «Нам необходимо разобраться в этих двух гипотезах», сказал доктор Эндрю Нолл из Гарвардского университета, Кембриджа, члена научной команды марсохода “ и его близнеца, марсохода “Спирита”. Если скалы являются осадочными, то вода - более вероятный источник их образования, чем ветер, сказал он.

Горные обнажения имеют в высоту 10 сантиметров (4 дюйма), и как думают учёные, являются или залежами вулканического пепла или отложениями, созданные водой или ветром. Слои - очень тонкие, в толщину достигающие всего несколько миллиметров.

Первая цветная панорама местности, на которой видны окрестности кратера Игл

«Выступ Оппортьюнити»

Панорама кратера «Игл». На панораме виден выход горных пород, образованный, как полагают учёные, не без помощи воды.

На 15 сол сделал фото скалы «Каменная гора» в области обнажения кратера, по поводу которой возникло предположение, что камень состоит из очень мелких зёрен или пыли, в отличие от земного песчаника, у которого уплотнённый песок и довольно крупные зерна. В процессе выветривания и эрозии слоёв этой породы они приобрели вид тёмных пятен.

Фото, полученные 10 февраля (16 сол), показали, что тонкие слои в скале сходятся и расходятся под малыми углами. Открытие этих слоёв было значимо для учёных, которые планировали эту миссию для проверки «гипотезы о воде».

Обнажение «Эль-Капитан»

Обнажение горной породы «Эль-Капитан»

19 февраля исследование «Выступа Оппортьюнити» было объявлено успешным. Для дальнейшего исследования было выбрано обнажение горных пород, чьи верхние и нижние слои отличались из-за различия степени воздействия на них ветра. Это обнажение, около 10 см (4 дюймов) в высоту, было названо «Эль-Капитан» в честь горы в штате Техас. “ достиг«Эль-Капитан» на 27 сол миссии, передав первое изображение этой скалы при помощи панорамной камеры.

На 30 сол “ впервые использовал свой инструмент сверления (RAT) для того, чтобы исследовать скалы вокруг «Эль-Капитан». Изображение ниже показывает скалу после бурения и очистки отверстия.

На пресс-конференции 2 марта 2004 года учёные обсудили полученные данные о составе пород, а также доказательства о наличии жидкой воды во время их образования. Они представили следующие объяснение небольших вытянутых пустот в скале, которые видно на поверхности после бурения.

Эти пустые карманы в породе известны геологам как «пустоты» (Vugs). Пустоты образуются, когда кристаллы, формируясь в горной породе, выветриваются посредством эрозийных процессов. Некоторые из таких пустот на картинке похожи на диски, что соответствует определённым типам кристаллов, в основном, сульфатам.

Кроме того, учёные получили первые данные от мессбауэровского спектрометра MIMOS II. Так, спектральный анализ железа, содержащегося в скале «Эль-Капитан», выявил наличие минерала ярозита. Этот минерал содержит ионы гидроксидов, что указывает на наличие воды во время формирования породы. Анализ, сделанный при помощи теплового эмиссионного спектрометра (Mini-TES) выявил, что порода содержит значительное количество сульфатов.

выкапывает траншею

«Черника» (гематит) на скалистом обнажении в кратере Игл

Ровер выкапывал траншею, маневрируя назад и вперёд правым передним колесом, в то время как другие колеса не двигались, держа ровер на одном месте. Он продвинулся немного вперёд, чтобы расширить траншею. «Мы проявили терпение и тщательно подошли к процессу выкапывания», - сказал Бисиэдеки. Весь процесс длился 22 минуты.

Траншея, выкопанная ровером, стала первой в истории Марса. Она достигает приблизительно 50 сантиметров в длину и 10 сантиметров в глубину. «Это намного глубже, чем я ожидал», - сказал доктор Роб Салливан из Корнелльского университета, Итака, штат Нью-Йорк, научный член команды, работающей в тесном сотрудничестве с инженерами над задачей выкапывания траншеи.

Две особенности, которые привлекли внимание учёных: запекшаяся структура почвы в верхней части траншеи, а также схожая по яркости почва, находящиеся на поверхности и в вырытой траншее, сказал Салливан.

Осматривая стенки траншеи, “ нашёл несколько вещей, которых раньше не замечали, в том числе и круглые блестящие камешки. Почва была настолько мелкозернистая, что микрокамера (MI) марсохода не смогла сделать фото отдельных составляющих.

«Что снизу - то непосредственно на поверхности», - сказал доктор Альберт Янь, научный член команды ровера из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния.

Кратер Эндьюранс

20 апреля 2004 года (95 сол) достиг кратера Эндьюранс, в котором видны несколько слоёв горных пород. В мае марсоход объехал кратер, выполнив наблюдения с помощью инструмента мини-ТЭС , а также передав панорамные снимки кратера. Скала «Камень Льва» была изучена марсоходом на 107 сол, её состав оказался близок к слоям, найденным в кратере Игл.

4 июня 2004 года члены миссии заявили о своем намерении спустить “ в кратер Эндьюранс, даже если не будет возможности из него выбраться. Целью спуска было изучение слоёв горных пород, видимые на панорамных снимках кратера. «Это - решающее и очень важное решение для миссии Mars Exploration Rovers», - сказал доктор Эдвард Вейлер, помощник администратора НАСА по космическим исследованиям.

Спуск “ в кратер начался 8 июня (133 сол). Было установлено, что степень наклона боковых стенок кратера не является непреодолимым препятствием, более того, у ровера оставался запас в 18 градусов. 12, 13 и 15 июня 2004 года (134-й, 135-й и 137-й сол) ровер продолжал спускаться в кратер. Хотя некоторые из колёс проскальзывали, было установлено, что проскальзывание колёс возможно даже при угле наклона в 30 градусов.

Утёс Бёрнс, кратер Эндьюранс

Во время спуска были замечены тонкие облака, похожие на земные. “ провел примерно 180 сол внутри кратера, прежде чем выбрался из него в середине декабря 2004 года (315 сол).

2005

Метеорит Heat Shield Rock

Основной обломок теплозащитного экрана, который защищал ровер при входе в марсианскую атмосферу.

После выхода из кратера Эндьюранс в январе 2005 года выполнил осмотр своего теплозащитного экрана, защищавшего ровер при входе в атмосферу Марса. Во время осмотра (345 сол) за экраном был замечен подозрительный объект. Вскоре выяснилось, что это метеорит. Его назвали Heat Shield Rock (англ. «Камень Теплового Щита») - это был первый метеорит, найденный на другой планете.

Метеорит - Heat Shield Rock.

После 25 сол наблюдения “ направился на юг к кратеру под именем Арго, который находился в 300 м от марсохода.

Южный транзит

Роверу было приказано вырыть траншею на широкой равнине Плато Меридиана. Её исследование продолжалось до 10 февраля 2005 года (366 сол-373 сол). Затем ровер миновал кратеры «Элвин» и «Джейсон», и на 387 сол достиг «кратеров-тройняшек» на пути к кратеру Восток. Во время пути “ установил рекорд по расстоянию, пройденному за 1 день - 177,5 метров (19 февраля 2005 года). 26 февраля 2005 года (389 сол) марсоход подошёл к одному из трёх кратеров, названному Натуралист. На 392 сол скала под названием «Нормандия» была выбрана целью для дальнейших исследований, марсоход изучал скалу до 395 сол.

Панорама «кратеров-тройняшек», все три кратера в правой части изображения, кратер Натуралист на переднем плане.

достиг кратера Восток на 399 сол; кратер был заполнен песком и интереса для миссии не представлял. Роверу была дана команда ехать на юг, для поиска более интересных структур.

20 марта 2005 года (410 сол) установил очередной рекорд по пройденному расстоянию за 1 день - 220 метров.

Застрял в песке

Анимация из снимков, демонстрирующая попытки Оппортьюнити покинуть рыхлую почву, в которой он застрял.

В период с 26 апреля 2005 года (446 сол) по 4 июня 2005 года (484 сол) находился в песчаной дюне Марса, так как зарылся в неё.

Проблема началась 26 апреля 2005 года (446 сол), когда “ случайно зарылся в песчаной дюне. Инженеры сообщили, что на снимках видно, как четыре боковых колеса закопались больше, так как ровер попытался подняться на дюну, достигавшую приблизительно 30 сантиметров в высоту. Инженеры ровера дали дюне имя - «Чистилище».

Положение ровера в дюне было смоделировано на Земле. Во избежание осложнения ситуации и недопущении полного застревания марсохода в песке, его временно обездвижили. После различных испытаний с двойником “ на Земле была создана стратегия по спасению марсохода. Ровер двигали начиная с 13 мая 2005 года (463 сол) лишь по несколько сантиметров вперёд, для того чтобы члены миссии могли оценить ситуацию на основании полученных результатов.

В 465 и 466 сол были выполнены ещё несколько манёвров, с каждым из которых марсоход продвигался на пару сантиметров назад. Наконец, последний манёвр был успешно завершен, и 4 июня 2005 года (484 сол) все шесть колес выбрались на твёрдую почву. После выхода из «Чистилища» на 498 сол и 510 сол “ продолжил своё путешествие в сторону кратера Эребус.

Кратер Эребус

В период с октября 2005 года по март 2006 года “ изучал кратер Эребус - большой, неглубокий, частично засыпанный почвой кратер. Это была остановка по пути к кратеру Виктория.

Новая программа, измеряющая процент скольжения всех колёс, не позволила роверу снова застрять. Благодаря ей ровер смог избежать песчаной ловушки на 603 сол. Программное обеспечение остановило двигатель, когда процент скольжения колёс достиг 44,5 %.

3 ноября 2005 года (628 сол) “ проснулся посреди песчаной бури, которая длилась три дня. Ровер мог двигаться, предохранительный режим защиты от песчаных бурь был включён, но аппарат не делал изображения, так как была плохая видимость. Через три недели, ветер сдул пыль с солнечных батарей, после чего они вырабатывали приблизительно 720 Вт*час/сол (80 % от макс.). 11 декабря 2005 года (649 сол) было обнаружено, что остановился электродвигатель на суставе манипулятора, отвечающий за свёртывание его во время движения. Решение проблемы заняло почти две недели. Сначала манипулятор убирали только во время движения и вытягивали ночью, чтобы воспрепятствовать окончательному его заклиниванию. Затем инженеры оставили манипулятор всегда вытянутым, так как возрос риск того, что его заклинит в свёрнутом положении и он станет полностью непригодным для исследований.

«Обнажение Пейсона» на западном крае кратера Эребус

наблюдал многочисленные выходы горных пород вокруг кратера Эребус. Также работал с космическим аппаратом “Марс Экспресс”, Европейского космического агентства . Использовал Миниатюрный Тепловой Эмиссионный Спектрометр (Mini-TES) и Панорамную камеру (Pancam), передал изображение , проходящего через солнечный диск. 22 марта 2006 года (760 сол) “ начал путь к своей следующей точке назначения, кратеру Виктория, которого достиг в сентябре 2006 года (951 сол) и изучал его вплоть до августа 2008 года (1630-1634 сол).

Проблемы с манипулятором

Оппортьюнити развернул манипулятор для исследования метеорита Heat Shield Rock на 349 сол (начало 2005 года).

25 января 2004 года (2 сол) у “ начались проблемы с манипулятором. На второй день инженеры ровера обнаружили, что обогреватель, находящийся в суставе манипулятора и отвечающий за его движение из стороны в сторону, вышел из строя в режиме «Включено». Детальное исследование показало, что реле, скорее всего, вышло из строя во время сборки на Земле. К счастью для “, у него имелся встроенный предохранительный механизм, работающий по принципу термостата, его основная задача заключалась в предохранении манипулятора от перегрева. Когда сустав поворотного плеча, также известный как двигатель шарнира, становился слишком горячим, термостат срабатывал, автоматически разворачивал манипулятор и временно отключал обогреватель. Когда рука остывала, термостат давал команду на складывание манипулятора. В результате обогреватель оставался включён ночью, а днём отключался.

Механизм безопасности “ работал до тех пор, пока не приблизилась первая марсианская зима. уже не поднималось достаточно высоко над горизонтом и уровень вырабатываемой энергии снизился. Тогда стало ясно, что “ будет не в силах держать обогреватель включённым на всю ночь. 28 мая 2004 года (122 сол) операторы ровера приступили к плану «Глубокий сон», во время которого “ обесточивал обогреватель манипулятора ночью. На следующее утро, с восходом Солнца, солнечные батареи автоматически включались, сустав манипулятора разогревался и начинал функционировать. Таким образом, суставу руки было очень жарко днём и очень холодно ночью. Большие перепады температур ускоряли износ шарнира, данная процедура повторялась каждый сол (марсианские сутки).

Данная стратегия работала до 25 ноября 2005 года (654 сол), когда двигатель шарнира остановился. На следующий сол операторы ровера попытались использовать ту же стратегию снова, и шарнир заработал. Было установлено, что двигатель шарнира застопорился вследствие повреждения экстремальными перепадами температур во время фаз «глубокого сна». В качестве мер предосторожности манипулятор стали располагать в ночное время впереди корпуса ровера, а не под ним, где, в случае поломки шарнира, манипулятор станет полностью бесполезен для исследований. Теперь приходилось складывать манипулятор во время движения и раскладывать его после остановки.

Неполадки приобрели более серьёзный характер 14 апреля 2008 года (1501 сол), когда двигатель, отвечающий за развертывание манипулятора внезапно заглох, причём намного быстрее, чем раньше. Инженеры провели его диагностику в течение дня, чтобы измерить электрическое напряжение. Обнаружилось, что оно в двигателе было слишком низким, когда сустав руки разогрелся - утром, после «глубокого сна». Перед включением термостата и после того, как обогреватель проработал в течение нескольких часов, было решено попытаться развернуть руку ещё раз.

14 мая 2008 года в 8:30 UTC (1531 сол) инженеры увеличили напряжение в двигателе шарнира для перемещения манипулятора перед марсоходом. Это сработало.

С того момента операторы больше не решались пытаться свернуть манипулятор, до настоящего времени он всегда находится в развёрнутом состоянии. Операторы разработали план по управлению марсоходом и в таком состоянии. В соответствии с ним, до настоящего времени (начало 2014 года), “передвигается задом наперёд, а не наоборот, как раньше.

2006

22 марта 2006 года (760 сол) “ оставил кратер Эребус и начал путешествие к кратеру Виктория, которого достиг в сентябре 2006 года (951 сол). “ Опортьюнити” исследовал кратер Виктория до августа 2008 года (1630-1634 сол).

Кратер Виктория

Кратер Виктория - большой кратер, находящийся примерно в 7 километрах от места посадки марсохода. Диаметр кратера в шесть раз больше, чем диаметр кратера Выносливость. Учёные считают, что обнажение горных пород вдоль стенок кратера даст более подробную информацию о геологической истории Марса, если ровер продержится достаточно долго, чтобы исследовать его.

26 сентября 2006 года (951 сол) “ достиг кратера Виктория и передал первую панораму кратера, в том числе и панораму дюны, которая находится на дне кратера. Mars Reconnaissance Orbiter сфотографировал “ на краю кратера.

Панорама кратера Виктория, 2006 год

2007

Обновление программного обеспечения

4 января 2007 года, в честь третьей годовщины посадки, было решено обновить программное обеспечение бортовых компьютеров обоих марсоходов. Марсоходы научились принимать собственные решения, к примеру какие изображения необходимо передать на Землю, в какой момент протянуть манипулятор для исследования камней - всё это позволило сэкономить время учёных, до этого фильтровавших сотни изображений самостоятельно.

Очистка солнечных батарей

Очистка произошла 20 апреля 2007 года (1151 сол), электроэнергия вырабатываемая солнечными батареями “ приблизилась к отметке 800 Вт*час/сол. 4 мая 2007 года (1164 сол) поток выработки электроэнергии достиг максимума - свыше 4,0 ампер, такого не было с начала миссии (10 февраля 2004 года, 18 сол).Появление обширных пыльных бурь на Марсе, начиная с середины 2007 года, снизило уровень вырабатываемой энергии до 280 Вт*час/сол.

Пыльный шторм

Покадровая композиция горизонта во время марсианской пыльной бури 1205 сол (0.94), 1220 (2.9), 1225 (4.1), 1233 (3.8), 1235 (4.7) показывает, сколько солнечного света проходило через пыльную бурю; 4.7 указывает на 99 % непроходимость света.

К концу июня 2007 года пыльные бури начали затмевать марсианскую атмосферу пылью. Пыльная буря усилилась, и 20 июля как у “, так и у “Спирита” появилась реальная угроза выйти из строя из-за отсутствия солнечного света, необходимого для выработки электроэнергии. НАСА распространило сообщение для прессы, в котором говорилось: (частично) «Мы верим в наши роверы и надеемся, что они переживут этот шторм, хотя они и не разрабатывались для таких условий». Основная проблема заключалась в том, что пыльная буря резко снизила поступление солнечного света. В атмосфере Марса находится так много пыли, что она блокировала 99 % прямых солнечных лучей, которые должны падать на солнечные панели роверов. Марсоход Спирит, который работает на другой стороне Марса, получал немного больше света, чем его близнец “.

Обычно солнечные батареи на роверах вырабатывают около 700 Вт*час/сол электроэнергии. Во время бури они вырабатывали значительно меньше электроэнергии - 150 Вт*час/сол. Из-за недостатка энергии роверы начали терять заряд аккумуляторов. Если аккумуляторы иссякнут, то основное оборудование, скорее всего, выйдет из строя из-за переохлаждения. 18 июля 2007 года солнечные панели марсохода генерировали только 128 Вт*час/сол электроэнергии - это самый низкий показатель за всю историю. С “ общались только раз в три дня, экономя заряд аккумуляторов.

Пыльные бури продолжались до конца июля, а в конце месяца НАСА объявило, что марсоходы даже при очень низком энергопотреблении едва получают достаточно света, чтобы выжить. Температура в «Тепловом Блоке с Электроникой» “ продолжала падать. При низком уровне энергии марсоход может передавать ошибочные данные, чтобы избежать этого, инженеры переключили марсоход в спящий режим, а затем каждый сол проверяли, достаточно ли накопилось электроэнергии, чтобы аппарат проснулся и начал поддерживать постоянную связь с Землёй. Если энергии недостаточно, ровер будет спать. В зависимости от погодных условий “ может спать в течение нескольких дней, недель или даже месяцев - все это время пытаясь зарядить свои аккумуляторы. С таким количеством солнечного света вполне возможно, что марсоход никогда не проснется.

С 7 августа 2007 года буря начала ослабевать. Электроэнергия по-прежнему вырабатывалась в малых количествах, но её уже было достаточно для того, чтобы “ начал делать и передавать изображения. 21 августа уровень запыления по-прежнему снижался, аккумуляторы были полностью заряжены и впервые с того момента, как начались пыльные бури, “ был в состоянии передвигаться.

Утиный залив

прибыл к месту под названием Утиный залив 11 сентября 2007 года, а затем поехал назад, чтобы проверить свою тягу на склоне кратера Виктория.13 сентября 2007 года он возвратился к нему, чтобы начать детальное исследование внутреннего склона, изучив состав пород в верхних частях Утиного залива , мыса Кабо-Верде .

Кратер Виктория (HiRISE)

2008

Движение облаков, снимки сделаны изнутри кратера Виктория, счётчик в левом нижнем углу показывает время в секундах.

Выход из кратера Виктория

Ровер покидал кратер Виктория в период с 24 по 28 августа 2008 года (1630-1634 сол),после этого у марсохода появились проблема, похожая на ту, что вывела из строя правое переднее колесо у его двойника - марсохода “Спирит”. Попутно ровер будет изучать камни под названием «Темные булыжники» находящиеся на Плато Меридиана, во время поездки к кратеру Индевор.

Соединение Марса с Солнцем

Во время соединения Марса с Солнцем (когда Солнце находится между Марсом и Землёй) общение с марсоходом невозможно. Связи не было с 29 ноября до 13 декабря 2008 года. Учёные планировали, что в это время “ будет использовать мессбауэровский спектрометр для изучения горного обнажения под названием «Санторини».

2009

7 марта 2009 года (1820 сол) “ увидел край кратера Индевор проехав около 3,2 км с тех пор, как покинул кратер Виктория в августе 2008 года. “ также видел кратер Iazu, до которого было около 38 километров. Диаметр кратера составляет около 7 километров.

7 апреля 2009 года (1850 сол) солнечные батареи “ генерировали 515 Вт*час/сол электроэнергии; после того, как ветер сдул пыль с солнечных панелей, их производительность увеличилась примерно на 40 %. С 16 по 22 апреля (с 1859 по 1865 сол) “ сделал несколько манёвров, и в течение недели проехал 478 метров. Двигателю правого переднего колеса дали время на отдых, когда “ изучал горное обнажение под названием «Пенрин», напряжение в двигателе приблизилось к нормальному уровню.

18 июля 2009 года (1950 сол) “ заметил тёмный камень, находящийся в противоположном направлении от ровера, направился к нему и достиг его 28 июля (1959 сол). В процессе его изучения выяснилось, что это не камень, а метеорит, позже ему было дано имя - Block Island . “Опортьюнити” простоял до 12 сентября 2009 года (2004 сол), исследуя метеорит, прежде чем возвратился своей цели - доехать до кратера Индевор.

Его поездка была прервана 1 октября 2009 года (2022 сол) находкой другого метеорита, 0,5-метровый экземпляр назвали Shelter Island , ровер изучал его до 2034 сол (13-14 октября 2009). Обнаружив ещё один метеорит - Mackinac Island , марсоход отправился к нему и достиг его через 4 сол, 17 октября 2009 года (2038 сол). Ровер быстро осмотрел метеорит, не став его исследовать, возобновив поездку к кратеру.

10 ноября 2009 года (2061 сол) ровер достиг камня, названного Marquette Island . Его изучение проводилось до 12 января 2010 года (2122 сол), поскольку учёные имели разные мнения о его происхождении, они выяснили, что камень появился из-за извержения вулкана, в то время, когда Марс был ещё геологически активен, но камень не являлся метеоритом, как считалось ранее.

2010

28 января 2010 года (2138 сол) “ достиг кратера Консепсьон. Марсоход успешно исследовал 10-метровый кратер и продолжил движение к кратеру Индевор. Выработка электроэнергии увеличилась до 270 Вт*час/сол.

5 мая 2010 года из-за потенциально опасных областей на пути между кратером Виктория и кратером Индевор операторы изменили маршрут, расстояние было увеличено, и марсоходу потребовалось проехать 19 километров, чтобы достичь своей точки назначения.

19 мая 2010 года миссия “ продолжалась уже 2246 сол, что делает её самой продолжительной в истории Марса. Предыдущий рекорд в 2245 сол принадлежал спускаемому аппарату “Викинг-1” (1982 год).

8 сентября 2010 года было объявлено, что “ проехал половину всего пути до кратера Индевор.

В ноябре марсоход провёл несколько дней, изучая 20-метровый кратер Intrepid, лежащий на пути к кратеру Индевор. 14 ноября 2010 года (2420 сол) одометрия “ пересекла отметку в 25 км. Выработка солнечной энергии в октябре и ноябре составляла около 600 Вт*час/сол.

Кратер Санта-Мария

Панорама кратера Санта-Мария

15 декабря 2010 года (2450 сол) марсоход прибыл к кратеру Санта-Мария, потратив несколько недель на исследование 90-метрового кратера. Результаты исследования были аналогичны исследованиям, сделанными Марсианским разведывательным спутником с помощью спектрометра CRISM. CRISM обнаружил залежи минеральных вод в кратере, а марсоход помог в дальнейших их исследованиях. “ проехал большее расстояние, так как марсианский год примерно в 2 раза длиннее земного, а значит на Марсе было меньше зим, при которых ровер стоит на месте.

2011

Когда “ прибыл к кратеру Санта-Мария, операторы ровера «припарковали» его на юго-восточной части кратера для сбора данных. Они также подготовились к двухнедельному соединению Марса с Солнцем, которое наступило в конце января. В этот период Солнце находилось между Землёй и Марсом, и связи с марсоходом не было 14 дней. В конце марта “ начал 6,5-километровую поездку от кратера Санта-Мария к кратеру Индевор. 1 июня 2011 года одометрия ровера пересекла отметку в 30 километров (более чем в 50 раз больше планируемого). Две недели спустя, 17 июля 2011 года (2658 сол), “ проехал ровно 20 миль по поверхности Марса.

29 августа 2011 года (2700 сол) “ продолжал эффективно функционировать, превысив запланированный срок (90 сол) в 30 раз. Когда ветер сдул пыль с солнечных батарей, ровер смог выполнять обширные геологические исследования марсианских пород и изучать своими инструментами особенности поверхности Марса.

Прибытие к кратеру Индевор

9 августа 2011 года, потратив 3 года на преодоление 13 километров от кратера Виктория, “ “прибыл к западному краю кратера Индевор в точке, прозванной Пункт Спирита в честь близнеца марсохода “, марсохода “Спирит”. Диаметр кратера - 23 км. Кратер был выбран учёными для изучения более древних горных пород и глинистых минералов, которые могли бы образоваться в присутствии воды. Заместитель научного руководителя ровера, Рей Арвидсон, заявил, что ровер не будет работать внутри кратера Индевор, так как там, вероятно, содержатся только минералы, уже наблюдаемые ранее. Скалы на краю кратера более старые, чем ранее изученные “. «Я думаю, что будет лучше водить ровер вокруг края кратера», - сказал Арвидсон.

После прибытия к кратеру Индевор “ обнаружил новые марсианские явления, ранее не наблюдаемые. 22 августа 2011 года (2694 сол) ровер начал исследовать большой кусок камня, образовавшийся в ходе извержения вулкана, названный - Тисдейл 2. «Он отличается от любых других камней, когда-либо обнаруженных на Марсе», - сказал Стив Скваерс, научный руководитель “ в Корнелльском университете, Итака, штат Нью-Йорк. «Он содержит состав, подобный некоторым вулканическим породам, но в нём намного больше цинка и брома, чем в обычной скале. Мы получили подтверждение, что все достижения “ в кратере Индевор эквивалентны его удаче при приземлении, когда ровер случайно остановился в кратере с обнажёнными горными породами.»

Западный край кратера Индевор

В начале декабря “ проанализировал структуру под названием Homestake , и сделал вывод, что она состоит из гипса. С помощью трёх инструментов марсохода - Микрокамеры, спектрометра Альфа-частиц (APXS) и фильтров Панорамной камеры - определили, что в состав этих отложений входит гидратированный сульфат кальция - минерал, который образуется только в присутствии воды. Этому открытию было дано название «Slam Dunk» - доказательство того, что «вода когда-то текла по трещинам в скале».

По состоянию на 22 ноября 2011 года (2783 сол) “ проехал более 34 км, также были проведены подготовительные работы для предстоящей марсианской зимы.

В конце 2011 года “ разместился на месте, угол наклона которого равен 15 градусов севернее, угол должен обеспечивать более благоприятные условия для выработки солнечной энергии во время марсианской зимы. Уровень скопившейся пыли на солнечных панелях - выше, чем в прошлые годы, и как ожидается, марсианская зима осложнит работу ровера больше обычного, так как выработка энергии значительно снизится.

2012

Вид на кратер Индевор, фото сделал Оппортьюнити в марте 2012 года.

В январе 2012 года марсоход передал данные о месте Грили-Хейвен, названного в честь геолога Рональда Грили. “переживает уже 5 марсианскую зиму. Ровер изучил ветер на Марсе, который был описан как «наиболее активный процесс на Марсе в данный момент», также марсоход провёл радио-научный эксперимент.Тщательные измерения радиосигналов показали, что колебания в марсианском вращении могут сказать, твёрдая или жидкая планета внутри. Место для перезимовки находится на отрезке мыса Кейп-Йорк, который находится на краю кратера Индевор. “ достиг кратера Индевор в августе 2011 года, после трёх лет пути от меньшего по размеру кратера Виктория, который он изучал в течение двух лет.

1 февраля 2012 года (2852 сол) выработка электроэнергии солнечными батареями составила 270 Вт*час/сол, при прозрачности атмосферы Марса 0,679, коэффициент пыли на солнечных панелях равен 0,469, общее расстояние, пройденное марсоходом, составило 34 361.37 м. К марту (приблизительно 2890 сол) была изучена скала Amboy Мессбауэровским Спектрометром MIMOS II и микрокамерой (MI), также было измерено количество аргона в марсианской атмосфере. Зимнее солнцестояние на Марсе произошло 30 марта 2012 года (2909 сол), 1 апреля была небольшая очистка солнечных батарей. 3 апреля 2012 года (2913 сол) количество вырабатываемой электроэнергии составило 321 Вт*час/сол.

Миссия “ на Марсе продолжается, и к 1 мая 2012 года (2940 сол) выработка электроэнергии повысилась до 365 Вт*час/сол с коэффициентом запылённости солнечных батарей 0,534. Операторы ровера подготовили его к движению и завершению сбора данных о скале Amboy . За зиму было совершено 60 сеансов связи с Землёй.

Отъезд от Грили-Хейвен

Панорама Грили-Хейвен. Вид на Кейп-Йорк и на кратер Индевор. Панорама была принята во время зимовки на отрезке участка Грили-Хейвен в первой половине 2012 года.

8 мая 2012 года (2947 сол) марсоход проехал 3,7 метра. В этот день выработка электроэнергии составляла 357 Вт*час/сол при коэффициенте пыли 0,536. “ стоял на месте 130 сол под наклоном в 15 градусов на север, чтобы лучше пережить зиму, позже наклон уменьшили до 8 градусов. Когда ровер был неподвижен, он участвовал в геодинамическом научном эксперименте, во время которого были проведены доплеровские радиоизмерения. В июне 2012 года ровер изучал марсианскую пыль и близлежащую каменную жилу, названную «Монте-Кристо», поскольку она указывает на север.

3000 сол

Автопортрет Оппортьюнити, декабрь 2011 года.

2 июля 2012 года продолжительность работы “ на Марсе достигла 3000 сол. 5 июля 2012 года НАСА опубликовало новые панорамные снимки, сделанные в окрестностях места Грили-Хейвен . На панораме в кадр попал противоположный край кратера Индевор, имеющего 22 километра в диаметре. 12 июля 2012 года (3010 сол) солнечные батареи производят 523 Вт*час/сол электроэнергии, общее расстояние, пройденное ровером с момента посадки составляет 34 580,05 метров. В том же месяце Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил недалеко от ровера пылевую бурю, а в её облаках - признаки присутствия водяного льда.

В конце июля 2012 года “ посылал специальные радиосигналы в диапазоне UHF, имитирующие сигнал марсохода , чтобы проверить аппаратуру, которая будет следить за его посадкой с Земли. Новый ровер успешно приземлился, в то время как “ собрал данные о погоде на Марсе. 12 августа 2012 года (3040 сол) “ продолжил своё путешествие к небольшому кратеру под названием «Сан-Рафаэль», попутно передавая снимки, сделанные панорамной камерой. 14 августа 2012 года общее расстояние, пройденное ровером с момента посадки составило 34 705,88 метров. К этому моменту “ успел посетить кратеры «Беррио» и «Сан-Рафаэль». 19 августа 2012 года орбитальный аппарат “Марс-экспресс” взаимодействовал с двумя марсоходами: “Кьюриосити ” и “, так как находился на одной траектории полёта с ними - это был его первый двойной контакт. 28 августа 2012 года (3056 сол) одометрия ровера пересекла отметку в 35 км, солнечные батареи вырабатывают 568 Вт*час/сол, при прозрачности атмосферы 0,570, и коэффициенте запылённости 0,684 единиц.

Осень 2012

Осенью “ направился на юг, исследуя холм Матиевича в поисках минерала под названием филлосиликат. Некоторые данные отправлялись на Землю напрямую, используя установленную на ровере антенну X-диапазона, без ретрансляции данных орбитальным аппаратом. Командой была применена новая технология, которая помогла снизить нагрузку на инерционное измерительное устройство (ИИУ). Научная работа марсохода включает в себя проверку различных гипотез о происхождении вновь открывшихся шариков, концентрация которых намного выше, чем в кратере Игл. 22 ноября 2012 года (3139 сол) у “ в очередной раз начал барахлить электромотор на суставе манипулятора, из-за чего работы по изучению места под названием «Sandcherry» пришлось отложить, анализ телеметрии и диагностика систем не выявили чего-либо серьёзного. 10 декабря 2012 года было объявлено, что взятый образец породы по химическому составу и свойствам напоминает обычную земную глину. Как заявил профессор Стив Скваерс, главный научный сотрудник миссии “, судя по химическому составу образца, это глинистая порода, в которой кроме всего прочего, присутствует и вода. Причём весьма примечательно, что в исследованных ранее породах кислотный уровень воды был достаточно высок, а в найденной глине вода сравнительно чиста и нейтральна. Состав минералов глины подобен таковому глин Земли, то есть в него входят в основном оксиды кремния и алюминия. Но это всего лишь предварительные данные, которые ещё предстоит проверить ученым.

2013

находится на краю мыса «Кейп-Йорк», в кратере Индевор; общее расстояние, пройденное ровером с момента посадки составляет 35,5 км. По завершении научной работы на «холме Матиевича», “ отправится на юг, передвигаясь вдоль края кратера Индевор. Планируется оставить позади место называемое исследователями «Ботани-бей», а уже потом добраться к своим следующим целям - двум холмам, ближайших из которых находится в 2 км и носит имя «Соландер».

Камень «Эсперанс-6».

начинает изучение странных шариков, которые геологи неофициально назвали «новыми ягодами» (newberries) в противоположность «старым ягодам» - железным (гематитовым) шарикам, которые в изобилии встречались на равнине в предыдущие годы. В мае 2013 года, одометрия “ составила 35 км и 744 метра, что ставит его на второе место как транспортное средство, преодолевшее максимальное расстояние по поверхности внеземных тел; следующий рубеж - 42,1 км - уже 40 лет удерживает советский “Луноход-2”. 14 мая 2013 года, “ отправился в 2,2 км путешествие к холму «Соландер», где планируется провести шестую по счёту марсианскую зиму.

17 мая 2013 года, NASA объявило, что предварительное изучение горного обнажения, названного «Эсперанс», позволило предположить, что вода на Марсе в прошлом, возможно, имела сравнительно нейтральный pH показатель. Проведённые анализы камня «Эсперанс-6» ясно указывают на то, что несколько миллиардов лет назад он омывался пресной водой.

21 июня 2013 года (3345 сол) “ отметил пять марсианских лет пребывания на «красной планете». «Ровер находится во враждебной среде, в любой момент может произойти катастрофический сбой, поэтому для нас каждый день, как подарок», - сказал руководитель проекта Джон Каллас.

Соландер

К началу июля 2013 года “ приближался к точке «Соландер», преодолевая за день от 10 до 100 метров. В августе 2013 года “ прибыл к подножью холма, попутно изучая места интересные с геологической точки зрения. Северный склон точки «Соландер» имеет хороший наклон, расположившись на котором, ровер сможет собрать больше солнечного света для успешной перезимовки (в этот период времени Солнце будет находится низко над горизонтом, что уменьшит количество поступающего света к солнечным батареям, из-за чего выработка электроэнергии значительно снижается). 6 августа 2013 года (3390 сол) солнечные батареи вырабатывали 385 Вт*час/сол, по сравнению с 395 Вт*час/сол 31 июля 2013 года (3384 сол) и 431 Вт*час/сол на 23 июля 2013 года (3376 сол). В мае 2013 года этот показатель был выше 576 Вт*час/сол.

В сентябре 2013 года “ проводил различные контактные исследования пород у подножия точки «Соландер». Выработка электроэнергии упала до 346 Вт*час/сол на 16 сентября 2013 года (3430 сол), и до 325 Вт*час/сол на 9 октября 2013 года (3452 сол). Перед тем как марсоход “Спирит” перестал отвечать на команды с Земли в 2010 году, его солнечные батареи вырабатывали лишь 134 Вт*час/сол, из-за чего температура внутри его жизненно важных блоков упала до −41,5 °C. В данный момент “ находится в процессе покорения 40-метрового холма «Соландер». Так как учёные осторожничают, то «восхождение» длится крайне неторопливо, тем более, что в процессе него ровер проводит изучение пород на разных высотах, пытаясь таким образом воссоздать картину внутреннего строения Марса. В конце октября 2013 года работы проводились на высоте до 6 метров по отношению к окружающим равнинами. «Восхождение» продолжается.

По состоянию на 7 декабря 2013 года (3508 сол) общее расстояние, пройденное ровером с момента посадки составило 38,7 км. Мощность солнечных батарей равнялась 268 Вт*час/сол.

2014

8 января на снимках “, который последние дни практически не двигался, был замечен небольшой камень диаметром в 4 сантиметра, названный Pinnacle Island и сильно отличающийся по внешнему виду от окружающих пород, который отсутствовал на снимках того же места 26 декабря. Поскольку за этот период марсоход практически не двигался, учёные пришли в замешательство. Однако далее было выяснено, что камень был выбит марсоходом из почвы во время пробуксовки на месте в начале января. Спектрометр показал на наличие в Pinaccle Island высокого уровня содержания магния, марганца и серы. НАСА сделало заявление, что вероятно «эти водорастворимые ингредиенты были сконцентрированы в камне под воздействием воды».

17 апреля вихрь сдул большую часть пыли с солнечных батарей марсохода, что, как отмечает пресс-служба NASA, значительно увеличивает количество доступной энергии марсохода и делает возможными дальнейшие исследования.

28 июля NASA заявило, что марсоход проехал с начала миссии более 40 км, побив тем самым рекорд дальности передвижения по поверхности внеземных планетных тел, принадлежавший с 1973 года Луноходу-2.

Решив в начале сентября возникшие проблемы с памятью, потребовавшие нескольких «перезагрузок», марсоход продолжил движение в направлении кратера Улисс и Марафонской долины, преодолев 11 ноября рубеж в 41 километр.

2015

23 марта 2015 НАСА отчиталось об успешной перепрошивке энергонезависимой флеш-памяти “. По результатам её сканирования инженеры пришли к выводу, что проблемы были вызваны неисправностью одного из 7 фрагментов флеш-памяти. После было проведено обновление программного обеспечения, которое позволило роверу обходить этот поврежденный фрагмент флеш-памяти и нормально использовать оставшуюся её часть.

Марафонская Долина - фото Оппортьюнити

Технические неполадки

Долгое пребывание на Марсе не прошло бесследно для “, миссия которого изначально планировалась на 90 дней. За 11 лет работы появлялся целый ряд технических неисправностей:

• Проблемы с манипулятором;
• В 2007 году у “ появились неполадки в работе правого переднего колеса (скачки напряжения) - аналогичная неполадка, которая вывела из строя правое переднее колесо Спирита. Инженеры дали передохнуть колесу, когда ровер долгое время изучал горное обнажение. В декабре 2013 года эти неполадки вновь повторились. Команда предпринимает активные меры по устранению этой неисправности;
• Инфракрасный тепловой эмиссионный спектрометр MiniTES отключён с 2007 года, когда его зеркало забила пылевая буря, в связи с чем он не может принимать изображения. Для дальнейшей эксплуатации прибора необходим сильный поток ветра, который очистит внешнюю поверхность зеркала от пыли;
• Миниатюрный Мессбауэровский спектрометр, который позволяет определять соединения железа в породах, в данный момент отключён. Применяемый в нём Кобальт-57 имеет период полураспада 271,8 дней, поэтому за 11 лет работы он практически исчерпал свой ресурс. Во время зимовки 2011 года “ ещё пытался как-то его применить, в итоге пришлось потратить несколько недель для получения результатов одного образца;
• Спустя несколько лет пребывания на Марсе у “ появились проблемы с его буром (RAT), при помощи которого он делает небольшие углубления в породе. Тестирование показало, что датчики наведения бура на породу работают некорректно, но инженеры, перепрограммировав программное обеспечение, решили данную проблему;
• Вышел из строя один обогреватель.
• 22 апреля 2013 года “ самовольно переключился в состояние, которое можно охарактеризовать как «режим ожидания». Операторы на Земле узнали об этом 27 апреля 2013 года. Первичное тестирование позволило установить, что “ почувствовал что-то неладное в своих системах 22 апреля, во время измерения прозрачности атмосферы Марса и переключился в режим ожидания. Инженеры подозревают, что марсоход решил перезагрузить свой бортовой компьютер в то время, когда его камеры делали снимки Солнца. 1 мая 2013 года, по команде с Земли, “ успешно вышел из «режима ожидания» и возобновил свою научную деятельность.
• В декабре 2014 года NASA сообщили о проблемах с энергонезависимой флеш-памятью, которую “ использует, например, для хранения телеметрической информации. Переформатирование файловой системы не помогло. После этого было решено временно использовать для хранения данных RAM, что позволило возобновить работу ровера. В будущем NASA постараются отключить неисправный фрагмент флеш-памяти, чтобы оставшуюся часть можно было использовать по назначению.

Научные результаты

предоставил убедительные доказательства в поддержку главной цели его научной миссии: поиск и исследование камней и почв, которые могут содержать данные о прошлой деятельности воды на Марсе. В дополнение к проверке «водной гипотезы», “ совершил различные астрономические наблюдения, а также с его помощью были уточнены параметры атмосферы Марса.

7 июня 2013 года на специальной конференции, посвящённой десятой годовщине запуска “, руководитель научной программы марсохода “ Стив Сквайрс заявил, что в древние времена на Марсе была вода, пригодная для живых организмов. Открытие было сделано при изучении камня, получившего название «Эсперанс-6» (Esperance 6). Результаты четко свидетельствуют о том, что несколько миллиардов лет назад этот камень находился в потоке воды. Причём эта вода была пресной и пригодной для существования в ней живых организмов. Все предыдущие свидетельства существования воды на Марсе сводились к тому, что на планете существовала жидкость, более напоминающая серную кислоту. “ же нашёл именно пресную воду.

Награды

За неоценимый вклад “ в изучение Марса, в его честь был назван астероид 39382. Название предложила Ингрид ван Хаутен-Груневельд, которая вместе с Корнелисом Йоханнесом ван Хаутеном и Томом Герелсом обнаружили этот астероид 24 сентября 1960 года.

Посадочную платформу “ назвали «Мемориальная Станция Челленджера».